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[摘 要]隧道施工中，根据围岩变化，修订钻爆设计，有效的控制了超欠挖，减少了爆破对围岩的扰动，提高了掘进速度，控制了施工成本，取得了理想的爆破效果。本文着重介绍湖台隧道施工过程中的光面爆破参数设计情况。
[关键词]光面爆破；钻爆；设计
中图分类号：U455.6 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）38-0116-02
一、工程概述
1、工程概况
成都第二绕城高速公路丹景2#隧道为单向行车单洞三车道分离式长大隧道，左线隧道里程ZK102+177-ZK105+548，长3371m；右线隧道里程K102+174-K105+578，长3404m。本隧道纵向为不均匀人字坡，设计行车时速100Km/h；设计建筑限界：净高5.0m，净宽10.25m；衬砌结构为“复合式”。
2、地质条件
隧址区地下水类型主要有松散堆积层孔隙水、基岩裂隙孔隙水。隧道洞身穿越侏羅系中统上沙溪庙组粉砂质泥岩夹砂岩地层，下伏三叠系烃源煤系地层，生气强度大，生烃周期长。部分天然气通过喜山期形成的断裂向上运移至侏罗系透镜状砂体中储集形成浅层气藏。
3、隧道开挖爆破的难点分析
针对隧道爆破开挖区的工程地质、地形条件和周边环境状况以及工程爆破质量与安全的要求，开挖爆破的难点主要体现在如下几个方面。
（1）隧道洞身穿越侏罗系中统上沙溪庙组粉砂质泥岩夹砂岩地层，下伏三叠系烃源煤系地层。存在背斜的适中构造条件、储集性能较好的透镜状砂体、被发现的天然气气苗、彭州端详勘钻孔钻遇天然气、邻近苏码头气田等方面有利于“气包”形成的条件。在保存条件、储集砂体等有利条件匹配下，形成“气包”的可能性大。隧道施工中如遇断层破碎带、隐伏断裂、节理密集带、透镜状储集砂体、岩性突变、地下水涌出等情况时，可能涌出残余“气包”，含有瓦斯。本隧道瓦斯隧道预设防等级为高瓦斯隧道，全隧道均按高瓦斯工区进行管理。
（2）隧道施工过程中由于应力重分布（二次地压）作用有可能使围岩裂隙向深部扩大，从而使基岩裂隙孔隙水与隧道连通，导致隧道内的涌水量增大，不利于水源保护。
（3）隧道洞身V级围岩段为强风化粉砂质泥岩、细砂岩，属极软-软质岩工程地质性质较差。IV级围岩段以中风化粉砂质泥岩、细砂岩为主，属软岩-较软岩类，岩体裂隙较发育，层间结合一般，不同岩性层间结合差，岩体较破碎-较完整。为最大限度地保证围岩的完整性和稳定性，要求隧道开挖爆破尽可能的减弱爆破作用对围岩的破坏与扰动。
（4）由于双线隧道的净距小于2.5～3倍洞宽，属于小净距隧道。后行洞开挖爆破产生的地霞效应有可能对先行洞的中隔墙围岩及支护结构形成一定的影响，即：在后行洞爆破时，先行洞与后行洞相邻一侧围岩边墙上的爆破地震波会出现反射增强和反射拉伸作用；当爆破地震效应过大时，有可能在围岩中产生垂直向拉伸裂缝或引起支护结构与围岩的交结面开裂。为此，要求严格控制爆破规模和采取有效的降振技术措施，将先行洞迎爆侧边墙处的振动强度控制在围岩安全允许的范围内。
4、隧道掘进爆破应达到的技术要求
针对隧道的工程地质、地形条件及工程要求，在Ⅳ-V级围岩无瓦斯段隧道掘进爆破应达到如下要求。
（1）爆破后的开挖面应平顺、光滑，以方便锚喷支护施工
（2）开挖爆破应尽可能减弱对隧道围岩造成的扰动，充分利用岩体自稳能力防止产生冒顶、片帮以及突水、集中涌水事故，同时尽可能减少爆破施工对初期支护结构的影响。
（3）应加强超前地质预报和隧道瓦斯监测，不能因开挖爆破而引起瓦斯爆炸事故。
（4）爆破方案的选择要充分考虑各种相关因素，在满足爆破效果及工程要求的前提下，要尽可能提高爆破施工的技术经济指标。
二、隧道掘进爆破设计
丹景2号隧道在不同区段将可能出现煤系地层，设计要求按照高瓦斯设防。一旦隧道内检测出瓦斯，必须按照瓦斯隧道开挖爆破的要求进行，即：采用煤矿许用安全炸药和煤矿许用安全电雷管（最大毫秒延迟l30ms，共5段）和安全导爆索进行爆破作业，同时加强通风，只有当隧道掌子面20m范围内的瓦斯浓度降低到l%以下时方可进行爆破作业。
由于目前隧道施工段围岩为较软～软质粉砂质泥岩，瓦斯检测值为零，即属于IV～V级围岩无瓦斯段施工。因此，本隧道掘进爆破设计仅适用于丹景2号隧道IV～V级围岩无瓦斯段的爆破作业。
三、隧道掘进爆破的弱扰动降振技术方案
考虑到围岩较软、且岩体的节理裂隙较发育，为了减弱爆破作用对围岩的扰动（避免在围岩较大范围内产生爆破裂缝）、尽可能降低爆破地震效应，在爆破形成平顺、光滑的开挖洞壁的同时，降低中隔墙的爆破振动强度。为此，在隧道开挖爆破设计和爆破作业过程中采取以下主要技术方案。
（1）在综合考虑施工安全、施工进度和爆破危害控制要求的基础上，合理确定隧道掘进爆破的单循环进尺，以达到提高施工效率、有效控制爆破对围岩扰动的目的。由于围岩韵稳定性较好，在最大开挖宽度达到17m的条件下，单循环进尺以不大于3m为宜。
（2）确定合理的掏槽方式及其相应的爆破技术参数。通常，由于受到爆破自由面条件的限制，在所有掘进爆破的炮孔类型中掏槽孔爆破的夹制作用最大，因而隧道掘进爆破产生的地震效应也以掏槽孔爆破时最为强烈。为了充分利用掌子面的自由空间条件，削弱掏槽孔爆破的夹制作用，以降低其爆破振动效应，应尽可能减小掏槽孔的轴线与掌子面的夹角（掏槽角）。对于开挖宽度达到17m的隧道掘进爆破而言，设计采用垂直楔形掏槽方式，并且单循环进尺为2～3m时掏槽角选取为40～50？。
（3）考虑到一次掘进爆破的炮孔数较多（多达100个以上），须采用毫秒延迟的起爆技术来达到进一步降低爆破振动的目的。一般应将各类炮孔之间或同类炮孔中不同圈层炮孔之间的起爆时差控制在25～50ms以上。 （4）开挖边界的周边孔应采用光面爆破，以减弱爆破作用对隧道围岩的扰动，同时使开挖轮廓线平整，减少超挖和欠挖。考虑到围岩软质但易凿难爆的实际情况，可设计选取较大的线装药密度，孔距在45～55cm范围内选取，线装药密度约为0.20～0.25kg/m为宜。
（5）施工中应选用低爆速、小直径的专用光面爆破药卷，炸药爆速最好在2200m/s左右，药卷直径22～26mm，并且采用径向不耦台和轴同不耦合的装药结构，以削弱爆轰气体对炮孔壁围岩的强冲击作用，避免爆破在炮孔周围产生粉碎压缩圈，进一步缩小爆破对围岩的扰动范围。
（6）周边孔内的装药同时起爆，以获得较好的光面爆破效果，周边光面爆破炮孔设计选用导爆索起爆。
2、隧道掘进爆破总体方案
鉴于隧道围岩的强度较低、节理裂隙较发育的特点，隧道开挖采用上、下台阶及仰拱分部进行的方式，即：上台阶开挖采用周边光面爆破的掘进爆破方案，下台阶和仰拱开挖采用水平浅孔毫秒延迟起爆的台阶松动爆破方案。台阶划分方式如图1所示。
上台阶掘进爆破方案具体技术措施如下。
（五）隧道上台阶中央下部垂直楔形掏槽。单循环进尺初步设计为2.0m（每次爆破的实际进尺），由于掏槽孔深度不大，只有2.4m，因而采用单级楔形掏槽形式。
为避免掘进爆破形成过挤压作用，掏槽区域应有足够的空间。考虑到钻孔台架的结构尺寸，掏槽区在隧道横向的长度应达到5.0～5.5m，高度2～3m。
受钻孔作业空间的限制，在楔形掏槽角为40？～45？的条件下，为便于钻孔作业，掏槽区域以布置在隧道中央偏下的位置为宜。
（2）垂直于掌子面的掘进炮孔爆破。为减少总的钻孔长度、保证钻孔精度，，并且使得炮孔轴线与掏槽空腔的自由面尽可能平行，利于获得较好的爆破效果，除掏槽孔和辅助掏槽孔外，所有掘进炮孔均垂直于掌子面钻进。
（3）周边光面爆破。为保证隧道周邊平整度和减弱爆破作用对隧道围岩的扰动，周边孔采用光面爆破，周边孔、底板孔应布置在开挖边界上，以减少超挖和欠挖。
四、周边孔光面爆破参数设计
1、光爆孔的孔距
光面孔的间距与炮孔直径、岩性和节理裂隙发育程度等因素有关。孔距过大，难以爆出平整光面，孔距过小会增加钻孔费用，且易产生大块。通常光面孔的孔距可按炮孔直径选取：
a光=（10-18）d
式中：a光——光面炮孔的孔距，m；
d——光面炮孔的孔径，m。
由于爆区岩体的强度较高，且节理、裂隙发育，光面炮孔的孔距不宜过大，经计算且根据工程类比，取光面炮孔的孔距0.5m。
2、光爆孔的最小抵抗线
通常，光爆孔最小抵抗线（晟后一圈掘进孔与周边孔的距离）多为光面爆破孔孔距的1.2～1.8倍。岩石破碎、软弱时取小值。考虑到隧道围岩为强度较高的砂岩，设计选取光爆孔的最小抵抗线0.7～0.8m
3、光爆孔的线装药密度
根据隧道围岩的实际情况，结合经验，在采用乳化炸药时，选取光爆孔线装药密度0.18～0.25kg/m。
4、光面爆破的单孔装药量
光面爆破的单孔装药量按照线装药密度计算，由下式给出
=
式中：——光爆孔单孔装药量，kg；
——光爆孔线装药密度，kg/m
——光爆孔长度，2.2m；
经计算，取光面爆破的单孔装药量为=0.5kg
5、光爆炮孔的堵塞长度
光爆炮孔的堵塞长度和堵塞质量直接关系到周边孔的爆破效果，一般堵塞长度应不小于0.4m。
五、掘进爆破施工设计
1、炮孔布置
掘进爆破掏槽孔及辅助掏槽孔采用矩形布置，掏槽孔的孔深为2.2m（孔长为3.6m），辅助掏槽孔的孔深为2.2m。各对掏槽孔之间的排距为0.5m，每对掏槽孔的孔口距5.5m，掏槽孔与掌子面夹角为42？。各对辅助掏槽孔之间的排距0.7m，每对辅助掏槽孔的孔口距为6.9m，与掌子面夹角为依次为50？、60？，70？、80？。掏槽孔和辅助掏槽孔均从底板以上0.8m处开始布置，沿铅垂方向为孔距，水平方向为排距。
掘进孔呈弧形布置（与隧道周边圆弧相近），孔距为l，0m，前后排距为0.85m，孔深2.2m；所有掘进孔垂直掌子面钻进。与周边光面爆破炮孔相邻的掘进炮孔应布置在开挖边界内侧75～80cm处，即最外层掘进孔的连线与隧道开挖边界相距75～80cm，以保证周边光面爆破的最小抵抗线相等。
周边光面爆破孔布置在开挖边界上，其钻孔角度与掌子面夹角约为1～2？，即向外侧倾斜，孔底落于开挖边界外5～l0cm处。
底板孔布置在上台阶底板开挖边界上，孔距约为l.0m，孔底落于开挖底板下方l0cm处，两侧与边墙相接的炮孔按照底板孔的要求钻进。
施工作业时，掘进炮孔的位置允许在5～l0cm范围内调整，其余的调整间距则不宜大于5cm。
2、装药结构与炮孔堵塞
（1）装药结构。设计选用可用于地下工程的岩石乳化炸药。但是，当隧道内检测出瓦斯时，必须使用煤矿许用的安全炸药。
为保证掘进爆破的爆破效果，除周边孔外，各炮孔均采用Φ32mm、长度为200mm的药卷，单卷炸药量200g。
掏槽孔设计装药量为2.2kg，装11个药卷；辅助掏槽孔设计装药量为1.0～1.4kg，2～7个药卷。
掘进孔设计药量均为l.0kg，装5个药卷；底板孔设计装药量为1.2kg，装6个药卷（包捂与隧道边墙相邻接的2个炮孔）。
周边炮孔设计装药量为0.5kg，使用Φ25mm-200mm-l00g的药卷，采用轴向空气间隔装药，导爆索起爆，每节药卷之间空余20cm的间隔。 为改善爆破效果，所有炮孔均采用反向起爆方法引爆孔内炸药，即起爆药卷置于炮孔底部。
如果有使用导爆索的条件，周边空以采用导爆索起爆为宜，这样能够保证所有周边孔同时起爆，获得更好的爆破效果。
（2）炮孔堵塞。炮孔堵塞采用配比为1：3的粘土与细沙的混合物或粘性较好的粘土堵塞。堵塞所用的炮棍采用木质或竹质材料制作。
3、起爆网路设计
掘进爆破的起爆顺序为：由中间掏槽孔、辅助掏槽孔至外围掘进孔逐排微差起爆，最后起爆光爆孔，同排炮孔同时起爆。相邻排的微差时间间隔为25～50毫秒，最后一排与光面爆破孔的微差时间不小于100毫秒。
整个掌子面的所有炮孔采用同次起爆、孔内分段延迟的非电导爆管起爆网路起爆。同排炮孔用同段雷管起爆，每孔内装1发毫秒雷管。所有炮孔的导爆管起爆雷管采用簇并联方式连接，网路的传爆雷管采用1段瞬发电雷管或1段瞬发导爆管雷管爆炸激发。（该起爆网路仅适用于无瓦斯的隧道掘进爆破，当检测出瓦斯后，无论瓦斯含量多少，均须采用煤矿许用安全电雷管和安全导爆索进行起爆网路连接，且采用正向起爆，并严格按照《爆破安全规程》GB6722-2011的相关要求作业。）
为达到各炮孔的排间微差时间要求，掘进爆破各炮孔的起爆顺序如图2所示，按图示序号①-②-③-④-⑤-⑥-⑦-⑧-⑨-⑩顺序起爆。为改善爆破效果，当1～15段非电导爆管雷管都有时，可适当增加起爆顺序号，即先起爆掏槽孔两侧的掘进孔，再毫秒延迟起爆拱部的掘进孔，底板孔在周边孔之前起爆。此时，孔内所用的雷管段别分别为3、5、7、8、9、10、l1、l2、13、15或2、4、6、8、9、10、11，12、13、15。最后l段雷管起爆光面爆破孔的主传导爆索或孔内导爆索。如果只有10个雷管段别，必须用第1段作为孔外传爆雷管。雷管传爆导爆管时，单个节点须使用2发传爆雷管、且被传爆的导爆管数量不多于20根。
周边光面爆破孔采用导爆索起爆（检测出瓦斯时必须使用煤矿许用安全导爆索），即药卷绑扎在导爆索上，各药卷之间留出约20cm的轴向空气间隙：各周边孔的起爆导爆索用同段导爆管雷管起爆，雷管绑扎在孔口位置，并使雷管的底部（聚能穴方向）指向孔底。若多个周边孔的起爆导爆素在孔外连接时，应注意主传导爆索的传爆方向应与被传导爆索的传爆方向一致，起爆雷管的底部指向传爆方向。位于隧道边墙底部的底板孔与周边孔同段起爆。
六、结束语
总之，本文根据丹景2#隧道围岩情况及自身的特殊性，优化了钻爆设计，以达到有效的控制超欠挖，减少爆破对围岩的扰动，提高掘进速度，控制施工成本。
参考文献
[1] 戴俊主编，爆破工程，机械工业出版社，2005.
[2] 郭學彬，张继春主编，爆破工程，人民交通出版社，2007.
[关键词]光面爆破；钻爆；设计
中图分类号：U455.6 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）38-0116-02
一、工程概述
1、工程概况
成都第二绕城高速公路丹景2#隧道为单向行车单洞三车道分离式长大隧道，左线隧道里程ZK102+177-ZK105+548，长3371m；右线隧道里程K102+174-K105+578，长3404m。本隧道纵向为不均匀人字坡，设计行车时速100Km/h；设计建筑限界：净高5.0m，净宽10.25m；衬砌结构为“复合式”。
2、地质条件
隧址区地下水类型主要有松散堆积层孔隙水、基岩裂隙孔隙水。隧道洞身穿越侏羅系中统上沙溪庙组粉砂质泥岩夹砂岩地层，下伏三叠系烃源煤系地层，生气强度大，生烃周期长。部分天然气通过喜山期形成的断裂向上运移至侏罗系透镜状砂体中储集形成浅层气藏。
3、隧道开挖爆破的难点分析
针对隧道爆破开挖区的工程地质、地形条件和周边环境状况以及工程爆破质量与安全的要求，开挖爆破的难点主要体现在如下几个方面。
（1）隧道洞身穿越侏罗系中统上沙溪庙组粉砂质泥岩夹砂岩地层，下伏三叠系烃源煤系地层。存在背斜的适中构造条件、储集性能较好的透镜状砂体、被发现的天然气气苗、彭州端详勘钻孔钻遇天然气、邻近苏码头气田等方面有利于“气包”形成的条件。在保存条件、储集砂体等有利条件匹配下，形成“气包”的可能性大。隧道施工中如遇断层破碎带、隐伏断裂、节理密集带、透镜状储集砂体、岩性突变、地下水涌出等情况时，可能涌出残余“气包”，含有瓦斯。本隧道瓦斯隧道预设防等级为高瓦斯隧道，全隧道均按高瓦斯工区进行管理。
（2）隧道施工过程中由于应力重分布（二次地压）作用有可能使围岩裂隙向深部扩大，从而使基岩裂隙孔隙水与隧道连通，导致隧道内的涌水量增大，不利于水源保护。
（3）隧道洞身V级围岩段为强风化粉砂质泥岩、细砂岩，属极软-软质岩工程地质性质较差。IV级围岩段以中风化粉砂质泥岩、细砂岩为主，属软岩-较软岩类，岩体裂隙较发育，层间结合一般，不同岩性层间结合差，岩体较破碎-较完整。为最大限度地保证围岩的完整性和稳定性，要求隧道开挖爆破尽可能的减弱爆破作用对围岩的破坏与扰动。
（4）由于双线隧道的净距小于2.5～3倍洞宽，属于小净距隧道。后行洞开挖爆破产生的地霞效应有可能对先行洞的中隔墙围岩及支护结构形成一定的影响，即：在后行洞爆破时，先行洞与后行洞相邻一侧围岩边墙上的爆破地震波会出现反射增强和反射拉伸作用；当爆破地震效应过大时，有可能在围岩中产生垂直向拉伸裂缝或引起支护结构与围岩的交结面开裂。为此，要求严格控制爆破规模和采取有效的降振技术措施，将先行洞迎爆侧边墙处的振动强度控制在围岩安全允许的范围内。
4、隧道掘进爆破应达到的技术要求
针对隧道的工程地质、地形条件及工程要求，在Ⅳ-V级围岩无瓦斯段隧道掘进爆破应达到如下要求。
（1）爆破后的开挖面应平顺、光滑，以方便锚喷支护施工
（2）开挖爆破应尽可能减弱对隧道围岩造成的扰动，充分利用岩体自稳能力防止产生冒顶、片帮以及突水、集中涌水事故，同时尽可能减少爆破施工对初期支护结构的影响。
（3）应加强超前地质预报和隧道瓦斯监测，不能因开挖爆破而引起瓦斯爆炸事故。
（4）爆破方案的选择要充分考虑各种相关因素，在满足爆破效果及工程要求的前提下，要尽可能提高爆破施工的技术经济指标。
二、隧道掘进爆破设计
丹景2号隧道在不同区段将可能出现煤系地层，设计要求按照高瓦斯设防。一旦隧道内检测出瓦斯，必须按照瓦斯隧道开挖爆破的要求进行，即：采用煤矿许用安全炸药和煤矿许用安全电雷管（最大毫秒延迟l30ms，共5段）和安全导爆索进行爆破作业，同时加强通风，只有当隧道掌子面20m范围内的瓦斯浓度降低到l%以下时方可进行爆破作业。
由于目前隧道施工段围岩为较软～软质粉砂质泥岩，瓦斯检测值为零，即属于IV～V级围岩无瓦斯段施工。因此，本隧道掘进爆破设计仅适用于丹景2号隧道IV～V级围岩无瓦斯段的爆破作业。
三、隧道掘进爆破的弱扰动降振技术方案
考虑到围岩较软、且岩体的节理裂隙较发育，为了减弱爆破作用对围岩的扰动（避免在围岩较大范围内产生爆破裂缝）、尽可能降低爆破地震效应，在爆破形成平顺、光滑的开挖洞壁的同时，降低中隔墙的爆破振动强度。为此，在隧道开挖爆破设计和爆破作业过程中采取以下主要技术方案。
（1）在综合考虑施工安全、施工进度和爆破危害控制要求的基础上，合理确定隧道掘进爆破的单循环进尺，以达到提高施工效率、有效控制爆破对围岩扰动的目的。由于围岩韵稳定性较好，在最大开挖宽度达到17m的条件下，单循环进尺以不大于3m为宜。
（2）确定合理的掏槽方式及其相应的爆破技术参数。通常，由于受到爆破自由面条件的限制，在所有掘进爆破的炮孔类型中掏槽孔爆破的夹制作用最大，因而隧道掘进爆破产生的地震效应也以掏槽孔爆破时最为强烈。为了充分利用掌子面的自由空间条件，削弱掏槽孔爆破的夹制作用，以降低其爆破振动效应，应尽可能减小掏槽孔的轴线与掌子面的夹角（掏槽角）。对于开挖宽度达到17m的隧道掘进爆破而言，设计采用垂直楔形掏槽方式，并且单循环进尺为2～3m时掏槽角选取为40～50？。
（3）考虑到一次掘进爆破的炮孔数较多（多达100个以上），须采用毫秒延迟的起爆技术来达到进一步降低爆破振动的目的。一般应将各类炮孔之间或同类炮孔中不同圈层炮孔之间的起爆时差控制在25～50ms以上。 （4）开挖边界的周边孔应采用光面爆破，以减弱爆破作用对隧道围岩的扰动，同时使开挖轮廓线平整，减少超挖和欠挖。考虑到围岩软质但易凿难爆的实际情况，可设计选取较大的线装药密度，孔距在45～55cm范围内选取，线装药密度约为0.20～0.25kg/m为宜。
（5）施工中应选用低爆速、小直径的专用光面爆破药卷，炸药爆速最好在2200m/s左右，药卷直径22～26mm，并且采用径向不耦台和轴同不耦合的装药结构，以削弱爆轰气体对炮孔壁围岩的强冲击作用，避免爆破在炮孔周围产生粉碎压缩圈，进一步缩小爆破对围岩的扰动范围。
（6）周边孔内的装药同时起爆，以获得较好的光面爆破效果，周边光面爆破炮孔设计选用导爆索起爆。
2、隧道掘进爆破总体方案
鉴于隧道围岩的强度较低、节理裂隙较发育的特点，隧道开挖采用上、下台阶及仰拱分部进行的方式，即：上台阶开挖采用周边光面爆破的掘进爆破方案，下台阶和仰拱开挖采用水平浅孔毫秒延迟起爆的台阶松动爆破方案。台阶划分方式如图1所示。
上台阶掘进爆破方案具体技术措施如下。
（五）隧道上台阶中央下部垂直楔形掏槽。单循环进尺初步设计为2.0m（每次爆破的实际进尺），由于掏槽孔深度不大，只有2.4m，因而采用单级楔形掏槽形式。
为避免掘进爆破形成过挤压作用，掏槽区域应有足够的空间。考虑到钻孔台架的结构尺寸，掏槽区在隧道横向的长度应达到5.0～5.5m，高度2～3m。
受钻孔作业空间的限制，在楔形掏槽角为40？～45？的条件下，为便于钻孔作业，掏槽区域以布置在隧道中央偏下的位置为宜。
（2）垂直于掌子面的掘进炮孔爆破。为减少总的钻孔长度、保证钻孔精度，，并且使得炮孔轴线与掏槽空腔的自由面尽可能平行，利于获得较好的爆破效果，除掏槽孔和辅助掏槽孔外，所有掘进炮孔均垂直于掌子面钻进。
（3）周边光面爆破。为保证隧道周邊平整度和减弱爆破作用对隧道围岩的扰动，周边孔采用光面爆破，周边孔、底板孔应布置在开挖边界上，以减少超挖和欠挖。
四、周边孔光面爆破参数设计
1、光爆孔的孔距
光面孔的间距与炮孔直径、岩性和节理裂隙发育程度等因素有关。孔距过大，难以爆出平整光面，孔距过小会增加钻孔费用，且易产生大块。通常光面孔的孔距可按炮孔直径选取：
a光=（10-18）d
式中：a光——光面炮孔的孔距，m；
d——光面炮孔的孔径，m。
由于爆区岩体的强度较高，且节理、裂隙发育，光面炮孔的孔距不宜过大，经计算且根据工程类比，取光面炮孔的孔距0.5m。
2、光爆孔的最小抵抗线
通常，光爆孔最小抵抗线（晟后一圈掘进孔与周边孔的距离）多为光面爆破孔孔距的1.2～1.8倍。岩石破碎、软弱时取小值。考虑到隧道围岩为强度较高的砂岩，设计选取光爆孔的最小抵抗线0.7～0.8m
3、光爆孔的线装药密度
根据隧道围岩的实际情况，结合经验，在采用乳化炸药时，选取光爆孔线装药密度0.18～0.25kg/m。
4、光面爆破的单孔装药量
光面爆破的单孔装药量按照线装药密度计算，由下式给出
=
式中：——光爆孔单孔装药量，kg；
——光爆孔线装药密度，kg/m
——光爆孔长度，2.2m；
经计算，取光面爆破的单孔装药量为=0.5kg
5、光爆炮孔的堵塞长度
光爆炮孔的堵塞长度和堵塞质量直接关系到周边孔的爆破效果，一般堵塞长度应不小于0.4m。
五、掘进爆破施工设计
1、炮孔布置
掘进爆破掏槽孔及辅助掏槽孔采用矩形布置，掏槽孔的孔深为2.2m（孔长为3.6m），辅助掏槽孔的孔深为2.2m。各对掏槽孔之间的排距为0.5m，每对掏槽孔的孔口距5.5m，掏槽孔与掌子面夹角为42？。各对辅助掏槽孔之间的排距0.7m，每对辅助掏槽孔的孔口距为6.9m，与掌子面夹角为依次为50？、60？，70？、80？。掏槽孔和辅助掏槽孔均从底板以上0.8m处开始布置，沿铅垂方向为孔距，水平方向为排距。
掘进孔呈弧形布置（与隧道周边圆弧相近），孔距为l，0m，前后排距为0.85m，孔深2.2m；所有掘进孔垂直掌子面钻进。与周边光面爆破炮孔相邻的掘进炮孔应布置在开挖边界内侧75～80cm处，即最外层掘进孔的连线与隧道开挖边界相距75～80cm，以保证周边光面爆破的最小抵抗线相等。
周边光面爆破孔布置在开挖边界上，其钻孔角度与掌子面夹角约为1～2？，即向外侧倾斜，孔底落于开挖边界外5～l0cm处。
底板孔布置在上台阶底板开挖边界上，孔距约为l.0m，孔底落于开挖底板下方l0cm处，两侧与边墙相接的炮孔按照底板孔的要求钻进。
施工作业时，掘进炮孔的位置允许在5～l0cm范围内调整，其余的调整间距则不宜大于5cm。
2、装药结构与炮孔堵塞
（1）装药结构。设计选用可用于地下工程的岩石乳化炸药。但是，当隧道内检测出瓦斯时，必须使用煤矿许用的安全炸药。
为保证掘进爆破的爆破效果，除周边孔外，各炮孔均采用Φ32mm、长度为200mm的药卷，单卷炸药量200g。
掏槽孔设计装药量为2.2kg，装11个药卷；辅助掏槽孔设计装药量为1.0～1.4kg，2～7个药卷。
掘进孔设计药量均为l.0kg，装5个药卷；底板孔设计装药量为1.2kg，装6个药卷（包捂与隧道边墙相邻接的2个炮孔）。
周边炮孔设计装药量为0.5kg，使用Φ25mm-200mm-l00g的药卷，采用轴向空气间隔装药，导爆索起爆，每节药卷之间空余20cm的间隔。 为改善爆破效果，所有炮孔均采用反向起爆方法引爆孔内炸药，即起爆药卷置于炮孔底部。
如果有使用导爆索的条件，周边空以采用导爆索起爆为宜，这样能够保证所有周边孔同时起爆，获得更好的爆破效果。
（2）炮孔堵塞。炮孔堵塞采用配比为1：3的粘土与细沙的混合物或粘性较好的粘土堵塞。堵塞所用的炮棍采用木质或竹质材料制作。
3、起爆网路设计
掘进爆破的起爆顺序为：由中间掏槽孔、辅助掏槽孔至外围掘进孔逐排微差起爆，最后起爆光爆孔，同排炮孔同时起爆。相邻排的微差时间间隔为25～50毫秒，最后一排与光面爆破孔的微差时间不小于100毫秒。
整个掌子面的所有炮孔采用同次起爆、孔内分段延迟的非电导爆管起爆网路起爆。同排炮孔用同段雷管起爆，每孔内装1发毫秒雷管。所有炮孔的导爆管起爆雷管采用簇并联方式连接，网路的传爆雷管采用1段瞬发电雷管或1段瞬发导爆管雷管爆炸激发。（该起爆网路仅适用于无瓦斯的隧道掘进爆破，当检测出瓦斯后，无论瓦斯含量多少，均须采用煤矿许用安全电雷管和安全导爆索进行起爆网路连接，且采用正向起爆，并严格按照《爆破安全规程》GB6722-2011的相关要求作业。）
为达到各炮孔的排间微差时间要求，掘进爆破各炮孔的起爆顺序如图2所示，按图示序号①-②-③-④-⑤-⑥-⑦-⑧-⑨-⑩顺序起爆。为改善爆破效果，当1～15段非电导爆管雷管都有时，可适当增加起爆顺序号，即先起爆掏槽孔两侧的掘进孔，再毫秒延迟起爆拱部的掘进孔，底板孔在周边孔之前起爆。此时，孔内所用的雷管段别分别为3、5、7、8、9、10、l1、l2、13、15或2、4、6、8、9、10、11，12、13、15。最后l段雷管起爆光面爆破孔的主传导爆索或孔内导爆索。如果只有10个雷管段别，必须用第1段作为孔外传爆雷管。雷管传爆导爆管时，单个节点须使用2发传爆雷管、且被传爆的导爆管数量不多于20根。
周边光面爆破孔采用导爆索起爆（检测出瓦斯时必须使用煤矿许用安全导爆索），即药卷绑扎在导爆索上，各药卷之间留出约20cm的轴向空气间隙：各周边孔的起爆导爆索用同段导爆管雷管起爆，雷管绑扎在孔口位置，并使雷管的底部（聚能穴方向）指向孔底。若多个周边孔的起爆导爆素在孔外连接时，应注意主传导爆索的传爆方向应与被传导爆索的传爆方向一致，起爆雷管的底部指向传爆方向。位于隧道边墙底部的底板孔与周边孔同段起爆。
六、结束语
总之，本文根据丹景2#隧道围岩情况及自身的特殊性，优化了钻爆设计，以达到有效的控制超欠挖，减少爆破对围岩的扰动，提高掘进速度，控制施工成本。
参考文献
[1] 戴俊主编，爆破工程，机械工业出版社，2005.
[2] 郭學彬，张继春主编，爆破工程，人民交通出版社，2007.